Повышение качества силикатных материалов с использованием активатора "Вьюга" // Строительные материалы 2011. № 9.

Авторы:
Шлегель И.Ф. – канд. техн. наук, генеральный директор; 
Носков А.В. – начальник исследовательско - технологического отдела; 
Слемнев Д.А. – лаборант (ООО «ИНТА–СТРОЙ», г. Омск); 
Вишневский А.В. – инженер-технолог 1 категории ООО «СибЭК» . 


В настоящее время, производство строительных материалов переживает новый этап своего развития, который заключается в расширении сырьевой базы за счет использования отходов промышленности.

Коллектив ООО «ИНТА – СТРОЙ» длительное время занимается разработкой технологий производства строительных материалов, позволяющих утилизировать накопившиеся отходы энергетики и металлургии. Созданные технологии позволяют использовать золу ТЭЦ в производстве керамического полнотелого кирпича полусухого прессования и при объемном окрашивании керамического черепка путем введения тонкодисперсных отходов металлургического производства. Использование золы дает возможность снизить количество цементного вяжущего, необходимого для производства ячеистых бетонов и сухих смесей, не ухудшая их качества. 

Для реализации подобных технологий в производстве необходим агрегат тонкого помола и активации компонентов. Специалистами Института по результатам НИОКР создан активатор принципиально новой конструкции, получивший наименование «Вьюга» (рис. 1). Активатор содержит горизонтально расположенный цилиндрический корпус, в котором смонтирован ротор с мелющими телами. Привод ротора осуществляется электродвигателем.  

Установленная мощность привода активатора составляет 15 кВт, производительность – до 1 т/ч. Удельное энергопотребление равно 12…14 кВт•ч на 1 тонну материала. 

На рис. 2 представлен результат лазерного дифракционного анализа дисперсности вольского песка фракции 1,5-2 мм после размола.

Рис.1. Активатор «Вьюга»

Рис.2. Результаты лазерного дифракционного анализа дисперсности песка после размола на установке «Вьюга»

Положительный опыт использования активаторов в производстве керамического кирпича, ячеистых бетонов и сухих смесей позволил предположить целесообразность внедрения установок данного типа и в производство силикатных материалов. Для проверки этого предположения было решено провести ряд экспериментов с применением активатора «Вьюга» в технологии производства силикатного кирпича. Для реализации проекта были привлечены специалисты завода эффективного зольного кирпича – ООО «СибЭК». 
  
Технология производства известково-зольного кирпича, используемая на предприятии, предполагает следующие технологические операции:
 

• предварительное измельчение извести, 

• размол извести с частью золы для получения дисперсного порошка, 

• смешивание компонентов с водой, гашение извести в реакторе, 

• доувлажнение формовочной смеси, 

• прессование сырца, 

• автоклавная обработка. 

В целом технологический процесс производства силикатного кирпича занимает от 18 до 24 часов. 

Существенное значение для получения качественной продукции имеет дисперсность известково-зольной смеси (остаток на сите 008 должен составлять не более 8%). Необходимая дисперсность обеспечивается помолом в проходной шаровой мельнице. При использовании в производстве известково-зольной смеси более крупного фракционного состава наблюдается разрушение изделий в процессе термовлажностной обработки. Причиной является неполное гашение крупных частиц извести в ходе «созревания» формовочной смеси. 

Эксперимент, проведенный на базе ООО «СибЭК», заключался в совмещении стадии смешения и гашения извести в активаторе «Вьюга». Основная масса золы увлажнялась до 11%. Исходная известково-зольная смесь, используемая в экспериментах, имела остаток 25% на сите 008 и вводилась в состав шихты непосредственно перед активацией. 

Активация осуществлялась на установке «Вьюга» при различных частотах вращения ротора. Частота вращения ротора при активации сырья для «серии 2» была снижена на 20% по сравнению с частотой вращения при активации шихты «серии 1». Образцы зольного кирпича, отобранные из партии продукции ООО «СибЭК» для сравнительного анализа физико-механических свойств, обозначены как «контрольные». 

После активации шихта доувлажнялась до влажности 18%. Изделия формовались на гидравлическом прессе при удельном давлении 16 МПа. Автоклавирование образцов осуществлялось совместно с изделиями, полученными по стандартной технологии. В таблице приведены значения физико-механических показателей контрольных и экспериментальных изделий.
 

В ходе эксперимента с применением агрегата «Вьюга» установлена возможность формования изделий из активированной шихты при влажности 10 %, при этом предел прочности на сжатие для экспериментального сырца соответствует прочностным показателям контрольного полуфабриката, получаемого на действующем производстве при влажности 18%.  

Серийно выпускаемые изделия (контрольные) соответствуют марке 125 по ГОСТ 379-95 «Кирпич и камни силикатные». В результате использования в технологическом цикле активатора «Вьюга» удалось получить образцы изделий (экспериментальные), соответствующие марке 300 и выше. Несмотря на более крупный фракционный состав извести, разрушение образцов не наблюдалось. 

Таким образом, использование активатора «Вьюга» целесообразно в отрасли производства силикатных материалов в качестве эффективной машины, позволяющей не только повысить качество выпускаемой продукции, но и сократить длительность технологического цикла. 

Список литературы:

1. Вахнин М.П., Анищенко А.А. Производство силикатного кирпича. Издательство: М.: Высшая школа.1989г. 
2. Сулименко Л.М. Общая технология силикатов. ИНФРА-М.2004г.